JP2006130740A

JP2006130740A - 画像形成装置、および画像形成方法

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Publication number: JP2006130740A
Application number: JP2004320789A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kato; 健加藤; Kazuhiro Hama; 和弘浜
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2004-11-04
Filing date: 2004-11-04
Publication date: 2006-05-25
Anticipated expiration: 2024-11-04
Also published as: JP4479467B2

Abstract

【課題】例えばマルチビーム走査光学系を用いた画像形成装置において、プロセス速度に依存しない良好なカラーレジストレーション性能を達成する。
【解決手段】画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの色毎に複数の発光源(レーザダイオード)を有しこの複数の発光源からのビームを回転多面鏡により一括走査して感光体ドラム１１を露光する露光装置１３と、回転多面鏡の速度を落とすことなく通常のプロセス速度よりも低いプロセス速度による画像形成の制御を実行する制御部３１とを備え、この制御部３１は、この低いプロセス速度で画像形成を行なう際に、回転多面鏡の面飛ばしを行なうとともに、複数の発光源による書き出しタイミングを調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリンタや複写機等の画像形成装置等に係り、より詳しくは、カラー画像を形成可能な画像形成装置等に関する。

今日、プリンタや複写機等の画像形成装置において、カラー画像を形成する装置が広く普及している。この種の一般的な画像形成装置として、例えばブラック(Ｋ)、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)の色ごとに設けられた画像形成部が、転写対象(中間転写体である転写ベルトや用紙等)に対向して並べて配置されたいわゆるタンデム型の画像形成装置が存在している。また、例えば、色ごと(４色)に設けられる複数の現像器を順次、回転させて像担持体上にトナー像を形成し、カラー画像を形成する所謂４サイクル型の画像形成装置も存在している。これらの画像形成装置では、各々の画像形成部で形成される色の異なる画像が、走行する転写対象に順次転写されて多重化され、カラー画像が形成される。

これらの画像形成装置では、色ごとに形成された画像を重ねてカラー画像を形成するため、画像形成部の各取り付け位置の誤差、各画像形成部の周速誤差、転写対象に対する露光位置の違い、転写対象の線速の変化等により、形成された画像において色ずれが発生する場合がある。すなわち、色ごとに設けられる画像形成部のアライメントや機械的誤差等がそのまま記録媒体(用紙等)上での色ずれとなる。したがって、この種の画像形成装置では、これらの色ずれ量を測定し、色ずれの発生を抑制するための色ずれ制御(レジストレーションコントロール)を行うことが不可欠となる。この色ずれ制御の一般的な方法として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のマーク(パターン)を転写対象に描き、その位置をセンサで読み取り、その読み取り結果から色ずれを算出してフィードバックし、画像形成部を制御する方法がある。

また、これらの画像形成装置において、画像形成のためのプロセス速度を状況に応じて変える技術が採用される場合がある。例えば、トナー像が転写された厚紙を定着するためには、通常の用紙に比べて多くの熱量を必要とするために、定着器の熱エネルギー能力に合わせてプロセス速度を低くすることが好ましい場合がある。公報記載の従来技術として、フルカラーコピー時と白黒コピー時とで、必要とされる定着エネルギーの違いに着目し、レーザ露光する際に用いられる回転多面鏡の回転速度とマーキング関連のパラメータとを最適に設定する技術が存在する(例えば、特許文献１参照。)。

特開平５−３３０１３０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたように回転多面鏡の回転速度を変えるためには、速度切り替えのための特別な回路が必要となる。また、複数の速度にて回転を安定化させることが必要となり、高い回転精度を維持するための高度な制御が要求される。その結果、露光装置として大幅なコストアップを招いてしまう。

また、近年、複数の光源からの複数のレーザビームを回転多面鏡により一括走査する、いわゆるマルチビーム(複数ビーム)走査光学系を用いた画像形成装置が提案されている。かかるマルチビーム走査光学系を用いた画像形成装置では、画像記録開始信号とレーザ操作同期信号との時間差に応じ、最初の１ライン目の記録に用いる光源を複数の光源から選択することで、副走査方向ずれを補正する技術が採用されている。このようなマルチビーム走査光学系を用いた画像形成装置においても、異なるプロセススピードに対応した描画が要求される場合があり、同様にコストアップの軽減が必要となる。

本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、マルチビーム走査光学系を用いた画像形成装置において、異なるプロセススピードに対応することを主たる目的とする。
また他の目的は、マルチビーム走査光学系を用いた画像形成装置において、プロセススピードを変えた場合であっても、回転多面鏡の速度を変更せずに書き出しタイミングを調整することにある。
更に他の目的は、マルチビーム走査光学系を用いた画像形成装置において、プロセススピードを変えた場合であっても、コストアップを軽減した状態にて良好なカラーレジストレーション性能を実現することにある。

かかる目的を達成するために、本発明が適用される画像形成装置は、像担持体と、色毎に複数の発光源を有しこの複数の発光源からのビームを回転多面鏡により一括走査して像担持体を露光する露光手段と、回転多面鏡の速度を落とすことなく第１のプロセス速度よりも低い第２のプロセス速度による画像形成の制御を実行する制御手段とを含む。

ここで、この制御手段は、この第２のプロセス速度で画像形成を行なう際に、回転多面鏡の面飛ばしを行なうことを特徴とすることができる。
また、この制御手段は、複数の発光源による書き出しタイミングを調整することを特徴とすることができる。
更に、この制御手段による書き出しタイミングの調整は、第１のプロセス速度における第１色と第２色との間の位相差から算出される調整値によりなされることを特徴としている。
また更に、この制御手段は、第２のプロセス速度では第１のプロセス速度において書き出しを開始する発光源とは異なる発光源から書き出しを開始するように制御することを特徴としている。

他の観点から把えると、本発明は、色毎に複数の発光源を有し、この複数の発光源からの複数ビームを回転多面鏡により一括走査して像担持体を露光する画像形成装置を用いた画像形成方法であって、第１のプロセス速度よりも低い第２のプロセス速度で画像形成する際に回転多面鏡の面飛ばしを行ない、この面飛ばしを行なった際の第１色と第２色との間における書き出しタイミングを算出し、算出された書き出しタイミングにより第１色および/または第２色の書き出し位置を調整することを特徴としている。

ここで、この通常のプロセス速度により画像形成する際の第１色と第２色との間の位相差に関する情報を取得し、この書き出しタイミングの算出は、取得した位相差に関する情報に基づいてなされることを特徴とすることができる。
また、この通常のプロセス速度では、複数の発光源における副走査方向の所定の発光源から書き出しを開始し、低いプロセス速度では、所定の発光源とは異なる発光源から書き出しを開始することを特徴とすることができる。

以上のように構成された本発明によれば、マルチビームの一括走査を行う露光装置を備えた画像形成装置において、プロセス速度に依存しない良好なカラーレジストレーション性能を達成することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態)について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図である。この画像形成装置は、電子写真方式を採用した、いわゆるタンデム型のデジタルカラー機である。図１に示すように、この画像形成装置は、画像を形成する画像形成部１０、画像形成部１０の像担持体である感光体ドラム１１に対して静電潜像を形成する露光装置１３、感光体ドラム１１に担持されたトナー像を重畳して担持する中間転写体としての転写ベルト２１を備えている。画像形成部１０は、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)の各色に対応させて設けられている。以下、これらを区別する必要がある場合には、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと表記するが、区別する必要がない場合には、単に画像形成部１０と表記する。また、転写ベルト２１の内側にて、各画像形成部１０の感光体ドラム１１に対向する位置には、転写ベルト２１上に画像を担持するための一次転写ロール２３が設けられている。更に、転写ベルト２１に担持されたトナー像を用紙に転写する二次転写位置には、二次転写ロール２４と、転写ベルト２１の内側に設けられる対向ロール２５とが配置されている。更に、記録媒体である用紙を収容する給紙カセット２７と、転写された用紙を定着するための定着器２８とを備えている。また、画像形成装置は、色ずれ補正のための画像シフトや濃度補正などを制御する制御部３１、転写ベルト２１の所定領域に形成された色ずれ制御用パターンを読み取る色ずれセンサ３２を備えている。

制御部３１は、画像読取装置(ＩＩＴ)やＰＣ(パーソナルコンピュータ)等から得られたデジタル画像信号や色ずれ制御のためのパターン画像などの画像信号を生成して露光装置１３に供給し、転写ベルト２１への書き込みを行わせる。また制御部３１は、色ずれセンサ３２から色ずれ制御用パターンの検出結果を取得し、取得した情報に基づいて色のずれ量を解析し、必要な補正を行っている。制御部３１におけるこれらの機能は、例えばプログラム制御されたＣＰＵ(Central Processing Unit)等で実現される。尚、制御部３１の構成については、後に詳述する。

各色別の露光装置１３には、例えばＩＩＴやＰＣ等から受信し画像処理装置(図示せず)によって変換されたデジタル画像信号が、制御部３１を介して供給される。色ずれセンサ３２は、例えば、転写ベルト２１上に形成された色ずれ制御用パターン(ラダー状トナーパッチ、シェブロンパッチ)をＰＤ(PhotoDiode)センサ等で構成される検出器上に結像し、パッチの重心線と検出器の中心線とが一致したときにパルスを出力する反射型センサによって構成される。この色ずれセンサ３２は、各画像形成部１０で形成されたパッチによる色ずれ制御用パターンの相対色ずれを検出するために、例えば、図１における最下流側の画像形成部１０Ｋの下流側で、かつ主走査方向に沿って２個、配置されている。色ずれセンサ３２の発光部は、例えば赤外ＬＥＤ(波長８８０ｎｍ)が２個用いられ、安定したパルス出力を確保するために、２個のＬＥＤの発光光量を調整(例えば２段階)できるように構成されている。

上記４色の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各々には、像担持体である感光体ドラム１１の周りに、画像形成のための各種ユニットが同様に形成されている。即ち、感光体ドラム１１を帯電させる帯電装置、露光装置１３により露光された感光体ドラム１１にトナー像を現像する現像装置、転写ベルト２１へのトナー像の転写後に感光体ドラム１１にある残留トナーを除去するクリーナ等の各種ユニットが備えられている。尚、画像形成部１０の構成としては、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)のいわゆる常用色の他、通常のカラー画像形成には用いられない、例えばコーポレートカラーなどの特殊な画形材に対応させた特定色画像形成部を設けることも可能である。また、上述したＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の他に、ダークイエローなどを含めた５色以上を常用色として用いることもできる。

転写ベルト２１としては、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、その両端を溶着等の手段によって接続することによって、無端ベルト状に形成したものが用いられる。この転写ベルト２１は、駆動ロールとバックアップロールとによって、少なくとも一部を略直線的にし、ループ状に張られる。そして、この転写ベルト２１の略直線的な部分に対して、略水平方向に一定間隔を隔てて、４色の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋおよび対向する一次転写ロール２３が配列されている。図１に示す例では、転写ベルト２１の移動方向に対して、転写作業を行う際の上流側から下流方向に順に、イエローの画像形成部１０Ｙ、マゼンタの画像形成部１０Ｍ、シアンの画像形成部１０Ｃ、黒の画像形成部１０Ｋが配列されている。この転写ベルト２１には、画像形成部１０によって形成された各色の画像が、ベルトの動きにしたがって順に重ね合わされることにより、カラートナー画像が形成される。そして、転写ベルト２１上に形成されたカラートナー画像は、転写ベルト２１の移動と用紙搬送とのタイミングが合わされ、二次転写ロール２４と対向ロール２５を含む位置で用紙に転写される。この後、カラートナー画像が転写された用紙は、定着器２８に搬送され、定着器２８においてカラートナー画像が用紙に定着されて、画像形成装置の筐体外部に設けられた排出トレイに排出される。

また、４色の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各々の感光体ドラム１１を露光する露光装置１３では、マルチ(複数)ビームＲＯＳ(ＲＯＳ：Raster Output Scanner)が用いられ、各々、複数個のレーザダイオード(ＬＤ)にて構成される複数の光源を有している。
図２は、各色毎の露光装置１３に用いられるレーザデバイスの一例を示した図である。本実施の形態では露光装置１３の光源として、図２に示すような面発光レーザデバイス３５が採用されている。この面発光レーザデバイス３５は、１つのデバイスに、発光源として、４×８の配列(配置形状)でＬＤ１〜ＬＤ３２の計３２個のレーザダイオード(ＬＤ)３６が設けられている。そして、露光装置１３は、この３２個のレーザダイオード３６から発光される３２本のビームをコリメートレンズによりコリメートした後、回転多面鏡(ポリゴンミラー)により偏向走査し、結像レンズ(ｆθレンズ)を用いて感光体ドラム１１上に結像することにより、感光体ドラム１１上に３２ラインを同時に走査することができる。回転多面鏡(ポリゴンミラー)は、ＤＣモータ(スキャンモータ)によって高い回転精度にて回転駆動することができる。感光体ドラム１１は、駆動手段によって回転駆動し、露光装置１３によって、レーザ走査(主走査)と直交する方向(回転駆動方向、副走査方向)にて順次、露光され、２次元の露光記録を実現することができる。

図３は、制御部３１の構成を示したブロック図である。制御部３１は、タンデム型のデジタルカラー機の画像形成動作および色ずれや濃度ずれの検出、補正動作などを制御するコントローラ４０、コントローラ４０からの命令に基づいて画像情報をデジタル画像信号に変換する画像処理部４１、コントローラ４０の制御下で画像処理部４１により生成されたデジタル画像信号を適切なタイミングで出力する画像出力部４２を備える。制御部３１におけるこれらの機能は、例えばプログラム制御されたＣＰＵで実現される。画像出力部４２からは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の画像を形成する画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに対応する露光装置１３のＲＯＳ(Ｙ用ＲＯＳ、Ｍ用ＲＯＳ、Ｃ用ＲＯＳ、Ｋ用ＲＯＳ)に対して画像情報(色ずれ制御用パターンを含む)が出力される。

また制御部３１は、メモリとして不揮発性のＲＯＭ(Read Only Memory)４３と、読み書き可能なＲＡＭ(Random Access Memory)４４と、データの書き換えと電源を切った後のデータ保持を可能とするフラッシュメモリ等の不揮発性メモリであるＮＶＭ(Non Volatile Memory)４５とを備えている。ＲＯＭ４３には、コントローラ４０が実行する画像形成動作や色ずれ検出および補正動作などを制御するためのソフトウェアプログラム、色ずれ制御用パターン画像情報等が格納されている。ＲＡＭ４４には、各種カウンタ値、ジョブの実行回数、前回の色ずれ検出処理の実行情報(時間情報等)といった、画像形成装置の動作に伴って取得される各種の情報が格納される。また、ＮＶＭ４５には、例えば画像形成装置の工場出荷時や、装置の電源をオフからオンに切り替えたとき、１日に数回等、所定のタイミングにて取得されるカラーレジストレーション調整のための書き出しタイミングの情報が格納される。各色の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、ＮＶＭ４５に格納される情報に従って書き出し位置が制御される。
また、制御部３１には、図示の構成の他に、色ずれセンサ３２の発光部(例えば赤外ＬＥＤ)を点灯するＬＥＤドライバ、色ずれセンサ３２の受光部でデータをサンプリングするためのしきい値を制御するＰＷＭ(パルス幅変調)回路、色ずれセンサ３２の受光部から出力される色ずれ制御用パターン検出時の所定のパルス間(立ち上がり)の時間間隔を基準クロックパルスに基づいて計測するカウンタ等が設けられている。

ところで、本実施の形態が適用される画像形成装置では、例えば、坪量６７.３ｇ/ｍ^２や坪量７０ｇ/ｍ^２程度の普通紙の他に、例えば坪量２１０ｇ/ｍ^２や坪量２８０ｇ/ｍ^２程度の厚紙に対しても画像を形成することが可能である。しかし、例えば厚紙を定着器２８にて定着する際には、普通紙の定着に比べて多くの熱エネルギーが必要となる。そこで、厚紙を搬送する場合には、トナーの定着性を高めるために、普通紙を印刷する際の搬送速度に比べて、１/２や１/３程度の低速の搬送速度が選択される。また、例えばコート紙などにおいても、定着性能を高めるために、搬送速度を遅くする場合がある。

このように、用紙の搬送速度を遅くする場合には、コントローラ４０により、画像形成のためのプロセス速度も遅く設定され、例えば１/２や１/３の速度となるように、用紙搬送や各種プロセスが制御される。
ここで、このプロセススピードを例えば１/２にする場合には、感光体ドラム１１へのレーザ光の走査速度も１/２とすることが必要である。この走査速度を１/２にするものとしては、前述の特許文献１に記載のように、回転多面鏡の回転速度を１/２にする方法が考えられる。しかし、回転多面鏡の回転速度を可変にするためには、ＤＣモータ(スキャンモータ)の制御が複雑となり、特別な制御回路が必要となって大幅なコストアップとなる。また、実際に回転速度が変わった場合には、回転安定性を保つことが非常に難しくなる。そこで、本実施の形態では、回転多面鏡の回転速度を変えずに、回転多面鏡の面飛ばしを行うことで、実質的にレーザ光の走査速度が１/２となるようにした。即ち、プロセス速度を標準速度の１/ｎ（ｎは整数）とする場合に、回転多面鏡の面飛ばしを(ｎ−１)回行うことで、露光の際のプロセススピードを１/ｎにしている。

しかしながら、レーザ光の走査速度は１/２にすることができたが、そのままでは各色の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにおける書き出しタイミングがずれてしまい、良好なカラーレジストレーションが得られないことが明らかになった。
図４(ａ),(ｂ)は、通常速度で第１色と第２色の描画を行った場合と、１/２速度で単純に面飛ばしを行って第１色の描画と第２色の描画を行った場合の例を示している。図４(ａ)は通常速度(通常のプロセス速度)、図４(ｂ)は１/２速度(１/２のプロセス速度)を示し、各々、色毎に、ビデオ信号を送るタイミングの原点であるＳＯＳ(Start Of Scan)、ページ単位の書き出しタイミングを示すページシンク(Page Sync)が示されている。この図４(ａ),(ｂ)において、例えばＹを第１色とした場合にはＭが第２色となる。同様に、Ｍを第１色とした場合にはＣが第２色となり、Ｃを第１色とした場合にはＫが第２色となる関係にある。前述のように、１/２速度では回転多面鏡の面が飛ばされ、図４(ｂ)に示す例では、奇数の面(１，３，５…)が飛ばされて、０を含む偶数の面(０，２，４，６…)にて描画が実行される。

尚、回転多面鏡では、多角形の鏡の一面について主走査方向に１回の走査が行われる。図２に示すような面発光レーザデバイス３５を用いた場合には、１回の走査によって副走査方向に３２ラインの静電潜像が形成される。また、各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各々の感光体ドラム１１の例えば書き出し位置よりわずか手前には、ＳＯＳセンサと呼ばれるビーム位置ディテクタが置かれ、ビデオ信号を送るタイミングの原点としてＳＯＳ信号が出力される。このＳＯＳ信号は、各走査単位で出力され、画像の書き出しは、ページシンク後の最初のＳＯＳのタイミングで行われる。
ここで、各色の露光装置１３では、回転多面鏡を回転させるＤＣモータにこの回転多面鏡を取り付けた際、回転多面鏡の面の位置とＤＣモータのコイルの位置とにはずれがある。そのために、各色の露光装置１３にて、ＳＯＳのタイミングにはずれが生じている。図４(ａ)および図４(ｂ)には、第１色と第２色とで、ＳＯＳのタイミングにずれが生じている様子が示されている。本実施の形態では、かかるタイミングのずれを「位相差」と呼んでいる。

図４(ａ)に示す通常速度では、第１色の１ｓｔラインの書き出しタイミングと、第２色の１ｓｔラインの書き出しタイミングとは、８ＳＯＳ＋位相差に相当する書き出し時間差がある。この書き出し時間差は、制御部３１のＮＶＭ４５に保存され、制御部３１にて実行する際に呼び出される。カラーレジストレーション調整では、ＮＶＭ４５に格納された書き出し時間差の情報を用いて書き出し位置が制御される。尚、この書き出し時間差は、各色ごとの各画像形成部間の関係で異なり、ＹとＭ、ＭとＣ、ＣとＫの間でそれぞれ異なった値がＮＶＭ４５に格納され、カラーレジストレーション調整に用いられる。

ここで、図４(ｂ)に示すような回転多面鏡の面飛ばしによる１/２速度の書き出し時間差について考察する。図４(ａ)に示すように、通常速度での第１色と第２色との書き出し時間差は「８ＳＯＳ＋位相差」であることから、１/２速度の書き出し時間差は、「２×(８ＳＯＳ＋位相差)」が理想状態である。しかしながら、図４(ｂ)に示すように、第１色と第２色との回転多面鏡による位相差は変化しないために、この部分がカラーレジストレーションずれとなって現れてしまう。即ち、図４(ｂ)に示すように、ただ単位面飛ばしをしただけでは、書き出し時間差は「１６ＳＯＳ＋位相差」であり、理想状態とは、
(１６ＳＯＳ＋位相差) − ２×(８ＳＯＳ＋位相差) ＝ −位相差
だけ、カラーレジストレーションずれが生ずる。

また、図示しないが、画像形成装置のプロセススピードを１/３の速度にする場合には、回転多面鏡の面飛ばしは、３面を単位として、「１面を描画した後に２面を飛ばす」動作が繰り返される。このとき、図４(ａ)に示すように通常速度での第１色と第２色との書き出し時間差は「８ＳＯＳ＋位相差」である場合に、１/３速度の書き出し時間差は、「３×(８ＳＯＳ＋位相差)」が理想状態となる。しかしながら、１/２速度の書き出し時間差と同様に、第１色と第２色との回転多面鏡による位相差は変化しないために、この部分がカラーレジストレーションずれとなって現れてしまう。即ち、この例の場合の１/３速度における実際の書き出し時間差は「２４ＳＯＳ＋位相差」となってしまい、理想状態とは、
(２４ＳＯＳ＋位相差) − ３×(８ＳＯＳ＋位相差) ＝ −２×位相差
だけずれが生じ、これがカラーレジストレーションずれとなって現れてしまう。

かかる内容について、更に説明する。
ここでは、考察の容易のために、図２に示す面発光レーザデバイス３５ではなく、一度に２０本のラインを描画できるレーザデバイスを用いるものとする。また、高速クロックを用いてクロック数をカウントした結果として、１ＳＯＳ分のカウント数(ＰＨＡＳＥ)がＰＨＡＳＥ＝１００、位相差(ＰＨＤＥＴ)がＰＨＤＥＴ＝１０であるものとする。すると、位相差比(ＰＨＤＥＴ/ＰＨＡＳＥ)は、１/１０となる。
今、ＮＶＭ４５に格納されている書き出しタイミングの調整値について、その単位を副走査方向の１ライン分と仮定する。即ち、ＮＶＭ４５に格納されている値が１増えると、書き出し位置が１ライン分だけ後ろに下がるものとする。ここでは、ＮＶＭ４５に格納されている書き出し位置情報をＹＭ(Y Margin)と表記する。この書き出し位置情報は、第１色と第２色とのエンジン間の距離に位相差が加わったものである。このＹＭは、温度条件等によって変わるものであり、適宜、行われるカラーレジストレーションずれ検出に際して取得された値が、ＮＶＭ４５に格納される。

まず、通常のプロセス速度の場合には、第２色の画像を形成する際には、ＮＶＭ４５から読み出されたＹＭをそのまま用いて書き出し位置を決定すれば、レジストレーションのずれが調整される。
次に、プロセス速度が１/２となり、回転多面鏡を１面飛ばしで描画すると、ＮＶＭ４５から読み出されたＹＭの値ではない値が調整値となる。即ち、
ＹＭ＋１×２０×(１/１０) ＝ＹＭ＋２
の位置情報で、通常の書き出し位置情報(ＹＭ)に２ライン分を加えた位置となるタイミングで出力することで、カラーレジストレーションずれを防いで良好な状態を保つことができる。
更に、プロセス速度が１/３となり、回転多面鏡を２面飛ばしで描画する場合には、
ＹＭ＋２×２０×(１/１０) ＝ＹＭ＋４
の位置情報が調整値となる。即ち、通常の書き出し位置情報(ＹＭ)に４ライン分を加えた値を書き出し位置として調整することで、カラーレジストレーションずれを防ぐことが可能となる。

図５は、制御部３１にて実行される書き出し制御方法の流れを示すフローチャートである。制御部３１のコントローラ４０は、電源がＯＮされた後(ステップ１０１)、ＹとＭ、ＭとＣ、ＣとＫの各色間の書き出し位置を検出する(ステップ１０２)。書き出し位置の検出では、例えば、通常速度においてパッチ画像を形成し、色ずれセンサ３２を用いてパッチ画像を読み取る。その後、ずれ量を演算して補正値を算出することで、書き出し位置が検出される。そして、コントローラ４０は、検出された各色間の書き出し位置の情報(例えば上述のＹＭ)をＮＶＭ４５に格納する(ステップ１０３)。その後、画像描画の信号を待機する(ステップ１０４)。画像描画の信号を受けた場合に、コントローラ４０は、第１のプロセス速度である通常速度で画像形成すべきか、第２のプロセス速度である１/ｎ速度(ｎは２以上の整数)で画像形成すべきかを判断する(ステップ１０５)。この判断は、図示しないコントロールパネルやネットワーク接続されたＰＣ等からなされる、例えば厚紙やコート紙のユーザ選択等によって決定される。

ステップ１０５で、通常速度であると判断される場合には、ＮＶＭ４５から書き出し位置情報を読み出し(ステップ１０６)、読み出された位置情報のタイミングによる書き出し制御を実行して(ステップ１０７)、ステップ１０４の画像描画信号の待機状態に戻る。ステップ１０５で１/ｎ速度である場合には、まず、ＮＶＭ４５から書き出し位置情報を読み出し(ステップ１０８)、１/ｎ速度に応じた書き出しタイミングを算出する(ステップ１０９)。例えば、位相差比をPHDET/PHASE、レーザデバイスで一度に走査できるライン数をＮ、通常速度の書き出し位置情報をＹＭとすると、１/ｎ速度では、
ＹＭ＋ (ｎ−１)×Ｎ×(PHDET/PHASE)
のタイミングが算出される。その後、コントローラ４０は、算出されたタイミングで書き出し制御を行なって１/ｎ速度で画像を描画し(ステップ１１０)、ステップ１０４の画像描画信号の待機状態に戻る。

尚、図５に示す書き出し制御方法の処理は、通常速度またはこの通常速度よりも低いプロセス速度でパッチ画像を描画するときの処理にも同様に適用することができる。

図６(ａ)〜(ｃ)は、以上のような本実施の形態にてなされる、レーザ(レーザダイオード(ＬＤ)３６)の書き出し開始位置の調整例を示した図である。この図６では、説明の容易のために、１回の走査で１０個のラインを描画できるものとしている。図６(ａ)に示す通常速度(通常のプロセス速度)では、第１色と第２色との書き出し位置がエンジン間の距離と位相差との調整により決定され、第２色を描画する際、微調として２つのビームが選定されている。即ち、図６(ａ)に示す第２色では、例えば３つ目のビームによってビデオ信号の書き出しが開始される。これによって、第１色と第２色との間でカラーレジストレーションを合わせることができる。

一方、図６(ｂ)に示す１/２速度(１/２のプロセス速度)では、第１色と第２色との書き出し位置の調整に際し、第２色を描画する際、微調として４つのビームが選定されている。即ち、図６(ｂ)に示す第２色では、例えば５つ目のビームによってビデオ信号の書き出しが開始される。これによって、１/２のプロセス速度で描画する際に、回転多面鏡の回転速度を変えることなく、第１色と第２色との間でカラーレジストレーションを合わせることができる。
更に、図６(ｃ)に示す１/３速度(１/３のプロセス速度)では、第１色と第２色との書き出し位置の調整に際し、第２色を描画する際、微調として６つのビームが選定されている。即ち、図６(ｃ)に示す第２色では、例えば７つ目のビームによってビデオ信号の書き出しが開始される。これによって、１/３のプロセス速度で描画する際に、回転多面鏡の回転速度を変えることなく、第１色と第２色との間でカラーレジストレーションを合わせることが可能となる。

尚、上述の本実施の形態では、第２色の書き出し位置をずらしているが、第１色と第２色との関係により、第１色と第２色とを共に、または一方の色だけについて、書き出し位置を調整するように構成することができる。即ち、両者の相対的な関係として、書き出し位置が調整されれば良い。

以上、詳述したように、本実施の形態によれば、複数の発光源からの複数ビームを回転多面鏡により一括走査するマルチビーム走査光学系を用いた画像形成装置において、異なるプロセススピードに対応することが可能となる。また、このマルチビーム走査光学系を用いた画像形成装置において、プロセススピードを変えた場合であっても、回転多面鏡の速度を変更せずに書き出しタイミングを調整している。これによって、プロセススピードを変えた場合であっても、コストアップを軽減した状態にて良好なカラーレジストレーション性能を達成することができる。

本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図である。各色毎の露光装置に用いられるレーザデバイスの一例を示した図である。制御部の構成を示したブロック図である。 (ａ),(ｂ)は、通常速度で第１色と第２色の描画を行った場合と、１/２速度で単純に面飛ばしを行って第１色の描画と第２色の描画を行った場合の例を示している。制御部にて実行される書き出し制御方法の流れを示すフローチャートである。 (ａ)〜(ｃ)は、発光源であるレーザの書き出し開始位置の調整例を示した図である。

符号の説明

１０…画像形成部、１１…感光体ドラム、１３…露光装置、２１…転写ベルト、３１…制御部、３２…色ずれセンサ、３５…面発光レーザデバイス、３６…レーザダイオード(ＬＤ)、４０…コントローラ、４１…画像処理部、４２…画像出力部、４３…ＲＯＭ、４４…ＲＡＭ、４５…ＮＶＭ

Claims

像担持体と、
色毎に複数の発光源を有し、当該複数の発光源からの複数ビームを回転多面鏡により一括走査して前記像担持体を露光する露光手段と、
前記回転多面鏡の速度を落とすことなく第１のプロセス速度よりも低い第２のプロセス速度による画像形成の制御を実行する制御手段と
を含む画像形成装置。
前記制御手段は、前記第２のプロセス速度で画像形成を行なう際に、前記回転多面鏡の面飛ばしを行なうことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記複数の発光源による書き出しタイミングを調整することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記制御手段による前記書き出しタイミングの調整は、前記第１のプロセス速度における第１色と第２色との間の位相差から算出される調整値によりなされることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第２のプロセス速度では前記第１のプロセス速度において書き出しを開始する発光源とは異なる発光源から書き出しを開始するように制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
色毎に複数の発光源を有し、当該複数の発光源からの複数ビームを回転多面鏡により一括走査して像担持体を露光する画像形成装置を用いた画像形成方法であって、
第１のプロセス速度よりも低い第２のプロセス速度で画像形成する際に、前記回転多面鏡の面飛ばしを行ない、
前記面飛ばしを行なった際の第１色と第２色との間における書き出しタイミングを算出し、
算出された前記書き出しタイミングにより前記第１色および/または前記第２色の書き出し位置を調整することを特徴とする画像形成方法。
前記通常のプロセス速度により画像形成する際の前記第１色と前記第２色との間の位相差に関する情報を取得し、
前記書き出しタイミングの算出は、取得した前記位相差に関する情報に基づいてなされることを特徴とする請求項６記載の画像形成方法。
前記通常のプロセス速度では、前記複数の発光源における副走査方向の所定の発光源から書き出しを開始し、
前記低いプロセス速度では、前記所定の発光源とは異なる発光源から書き出しを開始することを特徴とする請求項６記載の画像形成方法。